JP2016142102A - Tunnel construction method and displacement measuring device - Google Patents

Tunnel construction method and displacement measuring device Download PDF

Info

Publication number
JP2016142102A
JP2016142102A JP2015020539A JP2015020539A JP2016142102A JP 2016142102 A JP2016142102 A JP 2016142102A JP 2015020539 A JP2015020539 A JP 2015020539A JP 2015020539 A JP2015020539 A JP 2015020539A JP 2016142102 A JP2016142102 A JP 2016142102A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
displacement
tunnel
invert
measuring device
guide tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015020539A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6441102B2 (en
Inventor
鈴木　伸
Shin Suzuki
伸 鈴木
尚文 沢藤
Naofumi Sawafuji
尚文 沢藤
勝実 柴田
Katsumi Shibata
勝実 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taisei Corp
Original Assignee
Taisei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taisei Corp filed Critical Taisei Corp
Priority to JP2015020539A priority Critical patent/JP6441102B2/en
Publication of JP2016142102A publication Critical patent/JP2016142102A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6441102B2 publication Critical patent/JP6441102B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tunnel construction method which can construct a tunnel at high quality by properly grasping the displacement of a rock mass, and a displacement measuring device.SOLUTION: A tunnel construction method comprises: an upper-half excavation process for excavating a tunnel upper half 11; a measuring device installation process for installing a displacement measuring device 6 at a bottom of a tunnel 1 from the tunnel upper half 11; a lower half excavation process for excavating a tunnel lower half 12 while confirming rock mass displacement by the displacement measuring device 6; an invert excavation process for excavating an invert part 13 while confirming the rock mass displacement by the displacement measuring device 6; and an invert placing process for placing invert concrete into the invert part 13.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、トンネル施工方法および変位計測装置に関する。   The present invention relates to a tunnel construction method and a displacement measuring device.

トンネルの施工時に安全を確保するとともに周辺地山への影響を抑制するためには、地山の変位を適切に把握した上で施工する必要がある。
そのため、トンネルの掘進に伴う地山の緩みが予想される場合には、地山の変位を計測しながら施工を行う必要がある。 In order to ensure safety during tunnel construction and to suppress the impact on surrounding natural ground, it is necessary to construct it after properly understanding the displacement of the natural ground.
For this reason, when it is expected that the natural ground will be loosened due to the tunnel excavation, it is necessary to perform the construction while measuring the displacement of the natural ground.

インバート施工後に地山変動が生じると、インバート部が浮上（隆起）することがある。
そのため、インバートの施工は、地山の変位を把握したうえで、変位収束の確認や補助工法の要否を判断して行う必要がある。 If natural ground changes occur after invert construction, the invert part may rise (raise).
Therefore, it is necessary to perform the invert construction by confirming the displacement convergence and determining the necessity of the auxiliary method after understanding the displacement of the natural ground.

地山の変位計測に用いる変位計測装置としては、例えば特許文献１に示すように、地山を削孔することにより形成された計測孔に計測管を挿入し、計測孔の手前（孔口部）に変位を電気的に変換する変換部を取り付けたものが使用されている。   As a displacement measuring device used for measuring the displacement of a natural ground, for example, as shown in Patent Document 1, a measuring tube is inserted into a measurement hole formed by drilling a natural ground, and the front of the measuring hole (hole portion) ) To which a conversion part for electrically converting the displacement is attached.

特開平１０−３００４６２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-300462

トンネル底部における地山の変位計測は、上半掘削後に変位計測装置をトンネル底部に設置し、下半掘削時およびインバート掘削時に実施するのが望ましい。
一方、従来の変位計測装置は、トンネル側壁から側方に向けて削孔された計測孔に設置されるのが一般的であった。 It is desirable to measure the displacement of the natural ground at the bottom of the tunnel by installing a displacement measuring device at the bottom of the tunnel after excavation in the upper half and during excavation in the lower half and invert.
On the other hand, a conventional displacement measuring device is generally installed in a measuring hole drilled from a side wall of a tunnel toward a side.

このような観点から、本発明は、地山の変位を的確に把握したうえで高品質に施工を行うことを可能としたトンネル施工方法および変位計測装置を提供することを課題とする。   From such a viewpoint, it is an object of the present invention to provide a tunnel construction method and a displacement measuring apparatus that enable high-quality construction after accurately grasping the displacement of a natural ground.

前記課題を解決するために、本発明のトンネル施工方法は、トンネル上半を掘削する上半掘削工程と、前記トンネル上半からトンネルの底部に変位計測装置を設置する計測装置設置工程と、前記変位計測装置により地山変位を確認しつつトンネル下半を掘削する下半掘削工程と、前記変位計測装置により地山変位を確認しつつインバート部を掘削するインバート掘削工程と、前記インバート部にインバートコンクリートを打設するインバート打設工程とを備えていることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the tunnel construction method of the present invention includes an upper half excavation step of excavating the upper half of the tunnel, a measurement device installation step of installing a displacement measurement device from the upper half of the tunnel to the bottom of the tunnel, A lower half excavation step for excavating the lower half of the tunnel while confirming the ground displacement by the displacement measuring device, an invert excavation step for excavating the invert portion while confirming the ground displacement by the displacement measuring device, and an invert to the invert portion And an invert placing process for placing concrete.

かかるトンネル施工方法によれば、変位計測装置によりトンネル底部の地山の変位を直接計測するため、より正確な計測結果を得ることができる。
また、下半掘削時およびインバート掘削時に発生する地山の変位を把握することで、変位収束に要する期間や、補助工法の要否判断をより適切に行うことができる。
下半掘削工程およびインバート掘削工程における地山変位の計測は、定期的に複数回行うものとし、少なくとも掘削開始前と掘削完了後には実施するのが望ましい。 According to such a tunnel construction method, since the displacement of the ground at the bottom of the tunnel is directly measured by the displacement measuring device, a more accurate measurement result can be obtained.
In addition, by grasping the displacement of the natural ground that occurs during lower half excavation and invert excavation, it is possible to more appropriately determine the period required for displacement convergence and the necessity of the auxiliary method.
It is desirable to measure the ground displacement in the lower half excavation process and the invert excavation process periodically a plurality of times, and at least before the start of excavation and after completion of excavation.

また、前記変位計測装置の計測結果に基づき地山の安定を確認してから前記インバート打設工程を実施すれば、インバート施工後のインバートの浮き上がり等を防止することができる。   Further, if the invert placing step is performed after confirming the stability of the natural ground based on the measurement result of the displacement measuring device, it is possible to prevent the invert from rising after the invert construction.

また、本発明の変位計測装置は、ガイド管と、前記ガイド管の外面に設置された沈下素子と、前記ガイド管内に挿入される検出器とを備えるものであって、前記ガイド管に所定間隔ピッチで弱部が形成されており、前記ガイド管が前記弱部において切断可能であることを特徴としている。   The displacement measuring device of the present invention includes a guide tube, a subsidence element installed on an outer surface of the guide tube, and a detector inserted into the guide tube, and the guide tube has a predetermined interval. A weak portion is formed with a pitch, and the guide tube can be cut at the weak portion.

かかる変位計測装置によれば、ガイド管が切断可能であるため、変位計測装置が設置されていることにより掘削作業が妨げられることがない。そのため、地山状況を適切に把握したうえで、作業を進行させることができる。   According to such a displacement measuring device, since the guide tube can be cut, the excavation work is not hindered by the installation of the displacement measuring device. Therefore, it is possible to proceed with work after properly understanding the natural ground conditions.

本発明のトンネル施工方法および変位計測装置によれば、地山の変位を的確に把握したうえで高品質に施工を行うことが可能となる。   According to the tunnel construction method and the displacement measuring apparatus of the present invention, it is possible to perform construction with high quality after accurately grasping the displacement of the natural ground.

本発明の実施形態に係るトンネルを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the tunnel which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態のトンネル施工方法における上半掘削工程を示す図であって、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。It is a figure which shows the upper half excavation process in the tunnel construction method of this embodiment, Comprising: (a) is a cross-sectional view, (b) is a longitudinal cross-sectional view. （ａ）は本発明の実施形態に係る変位計測装置を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。(A) is sectional drawing which shows the displacement measuring device which concerns on embodiment of this invention, (b) is AA sectional drawing of (a). 同トンネル施工方法の下半掘削工程を示す図であって、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。It is a figure which shows the lower half excavation process of the tunnel construction method, (a) is a cross-sectional view, (b) is a longitudinal cross-sectional view. 同トンネル施工方法のインバート掘削工程を示す図であって、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。It is a figure which shows the invert excavation process of the tunnel construction method, Comprising: (a) is a cross-sectional view, (b) is a longitudinal cross-sectional view. 同トンネル施工方法のインバート打設工程を示す図であって、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。It is a figure which shows the invert placing process of the tunnel construction method, (a) is a cross-sectional view, (b) is a longitudinal cross-sectional view.

本発明の実施形態では、インバート部１３を有したトンネル１の施工方法について説明する。
図１に示すように、トンネル１は、吹付けコンクリート２、覆工コンクリート３およびインバートコンクリート４を有している。 In the embodiment of the present invention, a construction method of the tunnel 1 having the invert portion 13 will be described.
As shown in FIG. 1, the tunnel 1 has shotcrete 2, lining concrete 3 and invert concrete 4.

本実施形態のトンネル施工方法は、いわゆるベンチカット工法により行うものとし、上半掘削工程、計測装置設置工程、下半掘削工程、インバート掘削工程およびインバート打設工程を備えている。   The tunnel construction method of the present embodiment is performed by a so-called bench cut method, and includes an upper half excavation step, a measuring device installation step, a lower half excavation step, an invert excavation step, and an invert placement step.

上半掘削工程は、図２の（ａ）および（ｂ）に示すように、トンネル上半１１（スプリングライン（ＳＬ）よりも上の範囲）を掘削する工程である。
トンネル上半１１の掘削方法は限定されるものではなく、例えば、機械掘削方式や発破掘削方式等により行う。なお、トンネル上半１１の掘削は、フォアポーリングやＡＧＦ等の補助工法を併用してもよい。 The upper half excavation step is a step of excavating the tunnel upper half 11 (range above the spring line (SL)) as shown in FIGS.
The excavation method for the upper half 11 of the tunnel is not limited. For example, the excavation method is a mechanical excavation method or a blast excavation method. In addition, excavation of the upper half 11 of the tunnel may use an auxiliary method such as fore-polling or AGF.

掘削により露出した地山は、吹付けコンクリート２や支保工（図示せず）によって早期に被覆する。
図２の（ｂ）に示すように、本実施形態では、トンネル１の切羽１４に対してコンクリート５を吹き付ける（鏡吹付け）。なお、鏡吹付けは必要に応じて施工すればよい。また、必要に応じて鏡ボルト等の補助工法を併用してもよい。 The natural ground exposed by excavation is covered early with shotcrete 2 or a supporting work (not shown).
As shown in FIG. 2B, in the present embodiment, concrete 5 is sprayed on the face 14 of the tunnel 1 (mirror spraying). In addition, what is necessary is just to construct mirror spraying as needed. Moreover, you may use auxiliary methods, such as a mirror bolt, together as needed.

計測装置設置工程は、図２の（ａ）に示すように、トンネル上半１１からトンネル１の底部（トンネル１の下方）に変位計測装置６を設置する工程である。
変位計測装置６は、トンネル縦断方向に対して、所定の間隔（２０ｍ〜５０ｍ程度）で設置する。なお、変位計測装置６の配設ピッチは、地山状況等に応じて適宜決定すればよい。 The measuring device installation step is a step of installing the displacement measuring device 6 from the upper half 11 of the tunnel to the bottom of the tunnel 1 (below the tunnel 1), as shown in FIG.
The displacement measuring device 6 is installed at a predetermined interval (about 20 to 50 m) in the tunnel longitudinal direction. In addition, what is necessary is just to determine the arrangement | positioning pitch of the displacement measuring apparatus 6 suitably according to a natural ground condition etc.

変位計測装置６を設置するには、まず、トンネル上半１１の底面からトンネルの底部（下方）に向けて計測孔６０を削孔する。
本実施形態では、トンネル１の左右の脚部付近を通過するように配設された２本の計測孔６０，６０と、断面中央に配設された１本の計測孔６０とにより、一つの横断面につき３本の計測孔６０，６０，６０を形成するが、計測孔６０の数や配置は限定されない。なお、計測孔６０の深さは限定されるものではなく適宜設定すればよいが、好ましくは４ｍ〜３０ｍの範囲内、より好ましくは４ｍ〜１５ｍの範囲内とすればよい。 In order to install the displacement measuring device 6, first, the measuring hole 60 is drilled from the bottom surface of the tunnel upper half 11 toward the bottom portion (downward) of the tunnel.
In the present embodiment, one measurement hole 60, 60 disposed so as to pass through the vicinity of the left and right legs of the tunnel 1 and one measurement hole 60 disposed in the center of the cross section, Three measurement holes 60, 60, 60 are formed per cross section, but the number and arrangement of the measurement holes 60 are not limited. Note that the depth of the measurement hole 60 is not limited and may be set as appropriate, but is preferably within a range of 4 m to 30 m, and more preferably within a range of 4 m to 15 m.

変位計測装置６は、図３の（ａ）に示すように、ガイド管６１と、ガイド管６１の外面に設置された沈下素子６２と、ガイド管６１内に挿入される検出器６３と、ケーブル６４と、ケーブルドラム６５とを備えている。   As shown in FIG. 3A, the displacement measuring device 6 includes a guide tube 61, a sinking element 62 installed on the outer surface of the guide tube 61, a detector 63 inserted into the guide tube 61, and a cable. 64 and a cable drum 65.

ガイド管６１は、計測孔６０内に挿入される管材である。本実施形態では、アルミニウム製の管材を使用するが、ガイド管６１を構成する材料は限定されない。本実施形態では、ガイド管６１のインバート外縁からの埋め込み長さを８〜１２ｍ程度とするが、ガイド管６１の埋め込み長さは限定されない。   The guide tube 61 is a tube material inserted into the measurement hole 60. In the present embodiment, an aluminum tube is used, but the material constituting the guide tube 61 is not limited. In this embodiment, the embedding length from the invert outer edge of the guide tube 61 is about 8 to 12 m, but the embedding length of the guide tube 61 is not limited.

ガイド管６１には、所定の深さ毎（例えば１ｍピッチ）に弱部（溝）６６が形成されている。
弱部６６は、ガイド管６１の肉厚を薄くした部分である。本実施形態では、ガイド管６１の外面にガイド管６１を一周する溝を形成することで、弱部６６を形成している。
ガイド管６１は、弱部６６において切断しやすくなっている。 The guide tube 61 is formed with weak portions (grooves) 66 at every predetermined depth (for example, 1 m pitch).
The weak portion 66 is a portion where the thickness of the guide tube 61 is reduced. In the present embodiment, the weak portion 66 is formed by forming a groove around the guide tube 61 on the outer surface of the guide tube 61.
The guide tube 61 is easily cut at the weak portion 66.

なお、弱部６６の断面形状は限定されるものではなく、例えば三角形、台形、半円形等であってもよい。
また、弱部６６は、必ずしも外面に形成した溝である必要はなく、内面に形成してあってもよい。また、弱部６６はガイド管６１の周方向に対して部分的（断続的）に形成されていてもよく、必ずしも全周にわたって形成されている必要はない。
さらに、弱部６６は必ずしも溝である必要はなく、例えば、溝ガイド管６１の本体よりも強度の弱い部分を弱部６６としてもよい。 In addition, the cross-sectional shape of the weak part 66 is not limited, For example, a triangle, trapezoid, a semicircle, etc. may be sufficient.
Moreover, the weak part 66 does not necessarily need to be the groove | channel formed in the outer surface, and may be formed in the inner surface. Further, the weak portion 66 may be formed partially (intermittently) with respect to the circumferential direction of the guide tube 61, and is not necessarily formed over the entire circumference.
Furthermore, the weak part 66 does not necessarily need to be a groove. For example, a weaker part than the main body of the groove guide tube 61 may be used as the weak part 66.

沈下素子６２は、永久磁石を有していて、地盤の沈下とともに移動する部材である。
本実施形態では、１本のガイド管６２に対して４〜８点程度の沈下素子６２を設置する。なお、沈下素子６２の数や設置間隔は限定されない。例えば、ガイド管６１のインバート外縁からの埋め込み長さが１２ｍの場合には、インバート外縁から１ｍ、２ｍ、３ｍ、４ｍ、６ｍ、８ｍ、１０ｍ、１２ｍの８カ所に沈下素子６２を設置すればよい。 The subsidence element 62 has a permanent magnet and is a member that moves as the ground subsides.
In the present embodiment, about 4 to 8 subsidence elements 62 are installed on one guide tube 62. The number of subsidence elements 62 and the installation interval are not limited. For example, when the embedding length from the invert outer edge of the guide tube 61 is 12 m, the subsidence elements 62 may be installed at eight locations of 1 m, 2 m, 3 m, 4 m, 6 m, 8 m, 10 m, and 12 m from the invert outer edge. .

沈下素子６２は、計測孔６０の孔壁面に当接した状態で設置されている。
本実施形態の沈下素子６２は、図３の（ｂ）に示すように、板ばね６２ａと板ばね６２ａの周囲に貼設された永久磁石６２ｂとを備えている。 The subsidence element 62 is placed in contact with the hole wall surface of the measurement hole 60.
As shown in FIG. 3B, the sinking element 62 of the present embodiment includes a leaf spring 62a and a permanent magnet 62b attached around the leaf spring 62a.

沈下素子６２は、ガイド管６１の外面に設置された状態で、ガイド管６１とともに計測孔６０に挿入される。このとき、永久磁石６２ｂは、図示せぬ結束バンド等により板ばね６２ａとともにガイド管６１の周囲に巻き付けられている。
ガイド管６１を所定の深さまで挿入したら、締結バンドを取り外して板ばね６２ａを開放する。こうすることで、永久磁石６２ｂが板ばね６２ａの復元力によって計測孔６０の孔壁面に押し当てられた状態となる。 The subsidence element 62 is inserted into the measurement hole 60 together with the guide tube 61 while being installed on the outer surface of the guide tube 61. At this time, the permanent magnet 62b is wound around the guide tube 61 together with the leaf spring 62a by a binding band (not shown) or the like.
When the guide tube 61 is inserted to a predetermined depth, the fastening band is removed and the leaf spring 62a is opened. By doing so, the permanent magnet 62b is pressed against the hole wall surface of the measurement hole 60 by the restoring force of the leaf spring 62a.

検出器６３は、ケーブル６４により吊り下げられた状態でガイド管６１内に挿入されて、沈下素子６２の磁界を検出して変位量を検出する。
ケーブル６４は、ガイド管６１の上端に設置されたケーブルドラム６５に巻き付けられている。ケーブルドラム６５を操作することによりケーブル６４の長さ（検出器６３の深さ位置）を調節することができる。 The detector 63 is inserted into the guide tube 61 while being suspended by the cable 64, and detects the displacement amount by detecting the magnetic field of the subsidence element 62.
The cable 64 is wound around a cable drum 65 installed at the upper end of the guide tube 61. By operating the cable drum 65, the length of the cable 64 (depth position of the detector 63) can be adjusted.

変位計測装置６を計測孔６０へ設置する場合には、ガイド管６１を計測孔６０に挿入した後、沈下素子６２を計測孔６０の孔壁に当接させた状態で、ガイド管６１と計測孔６０との隙間にモルタル（図示せず）を注入する。   When the displacement measuring device 6 is installed in the measurement hole 60, the guide tube 61 is inserted into the measurement hole 60 and then the guide tube 61 and the measurement are measured in a state where the sinking element 62 is in contact with the hole wall of the measurement hole 60. Mortar (not shown) is injected into the gap with the hole 60.

下半掘削工程は、図４の（ａ）および（ｂ）に示すように、変位計測装置６により地山変位を確認しつつトンネル下半１２（本実施形態では施工基面（ＦＬ）とＳＬとの間の範囲）を掘削する工程である。
掘削時には、ガイド管６１の頂部に蓋をしておき、ガイド管６１内に土砂が入り込むことを防止する。 In the lower half excavation process, as shown in FIGS. 4A and 4B, the lower half 12 of the tunnel (in this embodiment, the construction base plane (FL) and SL) is confirmed while the displacement measuring device 6 confirms the ground displacement. Is the process of excavating the area between.
At the time of excavation, the top of the guide pipe 61 is covered to prevent earth and sand from entering the guide pipe 61.

下半掘削工程中、又は下半掘削工程後の適宜なタイミングでガイド管６１内に検出器６３を挿入し、沈下素子６２の近傍を通過する際の磁気を検知することで沈下素子６２の深度を計測する。
変位計測は定期的に複数回行い、計測時期と変位量を記録しておく。 The depth of the subsidence element 62 is detected by inserting a detector 63 into the guide tube 61 at an appropriate timing during the lower half excavation process or after the lower half excavation process, and detecting magnetism when passing through the vicinity of the subsidence element 62. Measure.
Displacement measurement is periodically performed a plurality of times, and the measurement timing and displacement amount are recorded.

掘削深度が、ガイド管６１の弱部６６の深さまで到達したら、弱部６６においてガイド管６１の露出部分を切断し、当該弱部６６よりも上側のガイド管６１を撤去する。ガイド管６１の露出部分を撤去したら、残ったガイド管６１の頂部に蓋をし、掘削を再開する。   When the excavation depth reaches the depth of the weak portion 66 of the guide tube 61, the exposed portion of the guide tube 61 is cut at the weak portion 66, and the guide tube 61 above the weak portion 66 is removed. When the exposed portion of the guide tube 61 is removed, the top of the remaining guide tube 61 is covered and excavation is resumed.

掘削により露出した地山は、吹付けコンクリート２や支保工（図示せず）によって早期に被覆する。
なお、変位計測装置６により地山の変位の収束が確認されてからトンネル下半１２の掘削を行う場合には、支保工等の設置を省略してもよい。 The natural ground exposed by excavation is covered early with shotcrete 2 or a supporting work (not shown).
In addition, when excavation of the lower half 12 of the tunnel is performed after the displacement measuring device 6 confirms the convergence of the displacement of the natural ground, installation of a support work or the like may be omitted.

図４の（ｂ）に示すように、本実施形態では、トンネル下半１２の切羽１５に対してコンクリート５を吹き付ける（鏡吹付け）。なお、コンクリート５による鏡吹付けは必要に応じて施工すればよく、例えばトンネル下半１２の切羽を安定勾配による傾斜面にする場合には省略してもよい。また、必要に応じて鏡吹付けコンクリート５に加えて、鏡ボルト等の補助工法を併用してもよい。   As shown in FIG. 4B, in this embodiment, concrete 5 is sprayed on the face 15 of the lower half 12 of the tunnel (mirror spraying). In addition, what is necessary is just to construct the mirror spraying by the concrete 5 as needed, for example, when making the face of the tunnel lower half 12 into the inclined surface by a stable gradient, you may abbreviate | omit. Moreover, you may use auxiliary construction methods, such as a mirror bolt, in addition to the mirror shot concrete 5 as needed.

また、変位計測により、地山の緩みが予測される場合には、ロックボルトや地盤改良等の補助工法を併用してトンネル下半１２の掘削を行ってもよい。   In addition, when the natural ground is expected to be loosened by the displacement measurement, the tunnel lower half 12 may be excavated by using an auxiliary method such as a rock bolt or ground improvement.

インバート掘削工程は、図５の（ａ）および（ｂ）に示すように、変位計測装置６により地山変位を確認しつつインバート部１３（本実施形態ではＦＬ以深の範囲）を掘削する工程である。
まず、トンネル下半１２の掘削時に計測した変位量を基に収束時期を予測する。 As shown in FIGS. 5A and 5B, the invert excavation step is a step of excavating the invert portion 13 (in the present embodiment, a range deeper than FL) while confirming the ground displacement by the displacement measuring device 6. is there.
First, the convergence time is predicted based on the amount of displacement measured during excavation of the lower half 12 of the tunnel.

予測される地山変位の収束時期が工程上許容される範囲内であれば、変位計測を継続し、地山変位の収束が確認できてからインバート部１３の掘削を開始する。なお、本実施形態では、下半掘削後、２週間程度変位がない場合に、地山変位の収束が確認できたものとして、下半掘削後１．５カ月以内にインバート掘削を開始する。
一方、予測される地山変位の収束時期が工程上許容できない場合には、補助工法（例えばインバートストラットや底面吹付けコンクリート等）の併用しながらのインバート掘削を検討する。 If the predicted convergence time of the natural ground displacement is within the allowable range in the process, the displacement measurement is continued, and excavation of the invert portion 13 is started after the convergence of the natural ground displacement is confirmed. In this embodiment, invert excavation is started within 1.5 months after the lower half excavation, assuming that convergence of the natural ground displacement has been confirmed when there is no displacement for about two weeks after the lower half excavation.
On the other hand, if the predicted convergence time of the ground displacement is unacceptable in the process, invert excavation using an auxiliary method (for example, invert strut or bottom shot concrete) is considered.

続いて、インバート部１３の掘削とともに、変位計測装置６による計測を実施する。
変位計測は、ガイド管６１内に検出器６３を挿入し、沈下素子６２の近傍を通過する際の磁気を検知することで、深度を計測する。 Subsequently, along with excavation of the invert unit 13, measurement by the displacement measuring device 6 is performed.
In the displacement measurement, the detector 63 is inserted into the guide tube 61 and the depth is measured by detecting magnetism when passing through the vicinity of the subsidence element 62.

トンネル下半１２の掘削時の変位量に、インバート部１３の掘削時の変位量を加味し、インバート部１３の掘削に伴う地山変位の収束時期予測の精度を向上させる。
地山変位の収束時期の予測結果に応じて、補助工法の要否を検討する。 By adding the displacement amount at the time of excavation of the invert portion 13 to the displacement amount at the time of excavation of the lower half 12 of the tunnel, the accuracy of prediction of the convergence time of the ground displacement accompanying excavation of the invert portion 13 is improved.
Examine the necessity of the auxiliary construction method according to the prediction result of the convergence time of ground displacement.

地山変位の収束時期の予測方法は限定されるものではないが、例えば、変位計測装置６による計測結果（経過時間と変位量の関係）をプロットし、プロット同士を結ぶ直線の傾斜角の変化により収束時期を予測してもよいし、式１を利用して坑内変位が許容値以内となる時間を算出してもよい。なお、式１は、坑内変位をフォークトの３要素力学モデルに基づきものと仮定した近似式である。
δｔ＝δｅ＋α・（１−ｅ−β・ｔ） ・・・式１
δｔ：時間ｔ経過後の内空変位量
δｅ：弾性変位量
α：クリープ変位量
β：収束に関する係数
ｔ：時間 The method for predicting the convergence time of the natural ground displacement is not limited. For example, the measurement result (relationship between elapsed time and displacement) by the displacement measuring device 6 is plotted, and the inclination angle of the straight line connecting the plots is changed. Thus, the convergence time may be predicted, or the time when the downhole displacement is within the allowable value may be calculated using Equation 1. In addition, Formula 1 is an approximate formula which assumed that a mine displacement was based on a forked three-element dynamic model.
δ t = δ e + α · (1−e −β · t ) Equation 1
δ t : Internal displacement after time t δ e : Elastic displacement α: Creep displacement β: Convergence factor t: Time

インバート部１３の掘削時には、ガイド管６１の頂部に蓋をしておき、ガイド管６１内に土砂が入り込むことを防止する。また、必要に応じてガイド管６１の上端に回転灯等の目印を設置してもよい。
掘削深度が、ガイド管６１の弱部６６の深さまで到達したら、弱部６６においてガイド管６１を折って、ガイド管６１の当該弱部６６よりも上部分撤去する。ガイド管６１の上部分を撤去したら、ガイド管６１の頂部に蓋をし、掘削を再開する。 When excavating the invert portion 13, the top of the guide tube 61 is covered to prevent earth and sand from entering the guide tube 61. Moreover, you may install a mark, such as a rotating lamp, on the upper end of the guide tube 61 as needed.
When the excavation depth reaches the depth of the weak portion 66 of the guide tube 61, the guide tube 61 is folded at the weak portion 66 and the upper portion of the guide tube 61 is removed from the weak portion 66. When the upper portion of the guide tube 61 is removed, the top of the guide tube 61 is covered and excavation is resumed.

なお、本実施形態では、インバート部１３の切羽側端部を法面状に形成するが、インバート部１３の切羽側端部の形状は限定されない。   In the present embodiment, the face side end of the invert part 13 is formed in a slope, but the shape of the face side end of the invert part 13 is not limited.

インバート打設工程は、図６の（ａ）および（ｂ）に示すように、インバート部１３にインバートコンクリート４を打設する工程である。
インバート打設工程は、インバート部１３の掘削後、変位計測装置６を利用した変位計測により地山の安定が確認されてから実施する。 The invert placing step is a step of placing the invert concrete 4 on the invert portion 13 as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b).
The invert placing step is performed after excavation of the invert portion 13 and the stability of the natural ground is confirmed by displacement measurement using the displacement measuring device 6.

本実施形態のトンネル施工方法によれば、変位計測装置６により地山の変位を直接計測するため、より正確な計測結果を得ることができる。
また、トンネル下半１２の掘削時およびインバート部１３の掘削時に発生する地山の変位を把握することで、変位収束に要する期間や、補助工法の要否判断をより適切に行うことができる。 According to the tunnel construction method of this embodiment, since the displacement of the natural ground is directly measured by the displacement measuring device 6, a more accurate measurement result can be obtained.
Further, by grasping the displacement of the natural ground that occurs during excavation of the lower half 12 of the tunnel and the excavation of the invert portion 13, it is possible to more appropriately determine the period required for the displacement convergence and the necessity of the auxiliary method.

トンネル下半１２の掘削時およびインバート部１３の掘削時に地山変位を計測するため、掘削による変位量と変位速度から地山の特性を正確に把握することができる。
また、インバートの施工時期と補助工法の要否を複数回にわたって判断することができるため、インバートコンクリート施工後の変状リスク（インバートの浮き上がり等）をより確実に低減することができる。
変位計測装置６の計測結果により地山の安定が確認されてからコンクリート４を打設するため、インバート施工後のインバートの浮き上がり等を防止することができる。 Since the natural ground displacement is measured when the lower half 12 of the tunnel is excavated and when the invert portion 13 is excavated, the characteristics of the natural ground can be accurately grasped from the displacement amount and the displacement speed by excavation.
In addition, since the invert construction time and the necessity of the auxiliary construction method can be determined multiple times, the risk of deformation after the invert concrete construction (invert lift, etc.) can be more reliably reduced.
Since the concrete 4 is cast after the stability of the natural ground is confirmed by the measurement result of the displacement measuring device 6, it is possible to prevent the invert from rising after the invert construction.

また、切断可能なガイド管６１を使用しているため、トンネル下半部１２やインバート部１３の掘削作業が妨げられることがない。そのため、地山状況を適切に把握したうえで、掘削作業を進行させることができる。   Moreover, since the severable guide tube 61 is used, the excavation work of the tunnel lower half part 12 and the invert part 13 is not hindered. For this reason, excavation work can be carried out after properly understanding the ground conditions.

本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、ガイド管を弱部において切断する場合について説明したが、ガイド管が複数の管部材により連結されている場合には、下半部やインバート部の掘進に応じて管部材を取り外してもよい。
トンネル施工方法において使用する変位計測装置の構成は、前記実施形態で使用したものに限定されない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described constituent elements can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the case where the guide tube is cut at the weak portion has been described. However, when the guide tube is connected by a plurality of tube members, the tube member according to the progress of the lower half portion or the invert portion. May be removed.
The configuration of the displacement measuring device used in the tunnel construction method is not limited to that used in the embodiment.

１ トンネル
１１ トンネル上半
１２ トンネル下半
１３ インバート
２ 吹付けコンクリート
３ 覆工コンクリート
４ インバートコンクリート
５ 鏡吹付けコンクリート
６ 変位計測装置
６１ ガイド管
６２ 沈下素子
６３ 検出器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tunnel 11 Tunnel upper half 12 Tunnel lower half 13 Invert 2 Shotcrete 3 Covering concrete 4 Invert concrete 5 Mirror shot concrete 6 Displacement measuring device 61 Guide pipe 62 Subsidence element 63 Detector

Claims (3)

トンネル上半を掘削する上半掘削工程と、
前記トンネル上半からトンネルの底部に変位計測装置を設置する計測装置設置工程と、
前記変位計測装置により地山変位を確認しつつトンネル下半を掘削する下半掘削工程と、
前記変位計測装置により地山変位を確認しつつインバート部を掘削するインバート掘削工程と、
前記インバート部にインバートコンクリートを打設するインバート打設工程と、を備えていることを特徴とするトンネル施工方法。 An upper half excavation process for excavating the upper half of the tunnel;
A measuring device installation step of installing a displacement measuring device from the upper half of the tunnel to the bottom of the tunnel;
A lower half excavation step of excavating the lower half of the tunnel while confirming the ground displacement by the displacement measuring device;
An invert excavation step of excavating the invert part while confirming the natural ground displacement by the displacement measuring device;
An invert placing step of placing invert concrete in the invert portion; and a tunnel construction method comprising: 前記変位計測装置の計測結果に基づき地山の安定を確認してから前記インバート打設工程を実施することを特徴とする、請求項１に記載のトンネル施工方法。   2. The tunnel construction method according to claim 1, wherein the invert placing step is performed after confirming stability of a natural ground based on a measurement result of the displacement measuring device. ガイド管と、前記ガイド管の外面に設置された沈下素子と、前記ガイド管内に挿入される検出器と、を備える変位計測装置であって、
前記ガイド管に所定間隔ピッチで弱部が形成されており、前記ガイド管が前記弱部において切断可能であることを特徴とする、変位計測装置。 A displacement measuring device comprising a guide tube, a subsidence element installed on the outer surface of the guide tube, and a detector inserted into the guide tube,
The displacement measuring device, wherein weak portions are formed at a predetermined interval pitch in the guide tube, and the guide tube can be cut at the weak portion.
JP2015020539A 2015-02-04 2015-02-04 Tunnel construction method and displacement measuring device Active JP6441102B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015020539A JP6441102B2 (en) 2015-02-04 2015-02-04 Tunnel construction method and displacement measuring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015020539A JP6441102B2 (en) 2015-02-04 2015-02-04 Tunnel construction method and displacement measuring device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016142102A true JP2016142102A (en) 2016-08-08
JP6441102B2 JP6441102B2 (en) 2018-12-19

Family

ID=56568434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015020539A Active JP6441102B2 (en) 2015-02-04 2015-02-04 Tunnel construction method and displacement measuring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6441102B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023500745A (en) * 2021-05-06 2023-01-10 中▲鉄▼九局集▲団▼第七工程有限公司 A Comprehensive Construction Method for a Tunnel with Low Overburden Section Using the Regional Railway Mining Method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05126506A (en) * 1991-11-07 1993-05-21 Jido Seigyo Gijutsu Kenkyusho:Kk Vertical displacement measuring device in underground foundation
JP2003075150A (en) * 2001-09-04 2003-03-12 Nishimatsu Constr Co Ltd System and method for shape measurement of tunnel pit
JP2004234171A (en) * 2003-01-29 2004-08-19 Shimizu Corp Measurement management system and method therefor, and program and record medium
JP2012031594A (en) * 2010-07-29 2012-02-16 Nishimatsu Constr Co Ltd Tunnel construction management system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05126506A (en) * 1991-11-07 1993-05-21 Jido Seigyo Gijutsu Kenkyusho:Kk Vertical displacement measuring device in underground foundation
JP2003075150A (en) * 2001-09-04 2003-03-12 Nishimatsu Constr Co Ltd System and method for shape measurement of tunnel pit
JP2004234171A (en) * 2003-01-29 2004-08-19 Shimizu Corp Measurement management system and method therefor, and program and record medium
JP2012031594A (en) * 2010-07-29 2012-02-16 Nishimatsu Constr Co Ltd Tunnel construction management system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
山田浩幸、大村修一、中村太一、加藤吉文、佐々木正博、藤澤勉: "変位の大きい脆弱地山における補助工法の設計と施工に関する一考察", 鴻池組技術研究報告2008, JPN7018002806, 2008, JP, pages P1-10 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023500745A (en) * 2021-05-06 2023-01-10 中▲鉄▼九局集▲団▼第七工程有限公司 A Comprehensive Construction Method for a Tunnel with Low Overburden Section Using the Regional Railway Mining Method
JP7257086B2 (en) 2021-05-06 2023-04-13 中▲鉄▼九局集▲団▼第七工程有限公司 Comprehensive Construction Method for Low Overburden Sections of Tunnels

Also Published As

Publication number Publication date
JP6441102B2 (en) 2018-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008069577A (en) Pile cage building method and pile cage building apparatus
JP2019500522A (en) Ground anchor capable of self-diagnosis of stress and its construction method
CN205636706U (en) Normal position soil pressure test device
KR20100114738A (en) Model of measuring underground displacement using inclinometer
JP2012026222A (en) Method of detecting presence/absence of filling defective part of tunnel secondary lining concrete using ri moisture meter and improvement method
CN204690723U (en) A kind of earth pressure cell side direction fastening devices
JP6441102B2 (en) Tunnel construction method and displacement measuring device
JP2010163748A (en) Earth retaining wall load testing method
JP2009174178A (en) Method of constructing underground structure
JP6338097B2 (en) Tunnel face stability prediction / judgment method
JP5766974B2 (en) Investigation method of cast-in-place pile driving ground and ground surveying machine attachment
JP2018179651A (en) Surveying target and method for measuring inner-space displacement
Ouyang et al. The use of fibre optic instrumentation to monitor the O-Cell load test on a single working pile in London
JP4771173B2 (en) Method for estimating rebound amount in excavation ground and ground excavation method
CN103323156B (en) Dangerous rock masses stress pick-up transducers and installation method thereof
JP6209625B2 (en) Hazardous material exploration method by casing type earth retaining method and casing type earth retaining method
CN106592654A (en) Monitoring method for perpendicularity of steel pipe pile
JP5749938B2 (en) Ground condition prediction method
JP2006023264A (en) Vertical/horizontal displacement measuring apparatus for each layer in the ground
JP5319618B2 (en) Ground condition prediction method and tunnel excavation method
JP6754662B2 (en) Dynamic load test device and method for confirming the bearing capacity of the excavated tip ground of cast-in-place concrete piles using this device
JP5694977B2 (en) Ground condition prediction method
JP2011127951A (en) Measuring implement of subsidence of underground buried pipe
JP6527427B2 (en) Displacement measurement method
JP6307636B2 (en) Exploration hole formation method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171114

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180725

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180821

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181002

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181113

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181121

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6441102

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150